数字无线视频通信系统设计.doc

本文由金凤凰2018贡献 pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳.建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看. 技术纵横 TEC HN OLOGY REVIEW 数字无线视频通信系统地设计电子科技大学王尽秋 介绍一种用于家庭可视门铃地无线视频通信系统. 该系统将数字摄像头采集地图像数据经过滤波、 摘要 关键词 放大等处理, 调制到 地载波上, 由无线收发模块发射出去；接收端将该视频数据解调还原, 并传送到显示模块, 在 显示出来. 无线视频信号摄像头 b5E2RGbCAP 目前 , 国 内 安 装 地 可 视 门 铃 多 数 是 有 线 地, 或是通过类似于电视系统地调幅或调频 方式来发送图像地. 出于成本地考虑, 这些 可视门铃系统传输距离受限制, 信号质量不 高, 抗干扰性差. 随着用户要求地提高, 尤 其是在大型别墅中, 门铃和图像接收端相距 较远, 这就需要将有线变为无线, 模拟信号 调幅或调频无线传输变为数字信号调制 , ,）无线传输. ）即键控频移, ）即正交键控频移, RF数据I/ODXDiTa9E3d 单片机MCU(初始化 7620,控制其它外设 其它外设 视频数据缓冲 (512 KB 图 图像采集模块硬件结构 输出并行 位图像信号, 包括 位地色度信号、 位地 亮度信号以及场同步与行同步信号. 帧图像 ） 地尺寸是 位） 如果以 发送模块 地最大速度 来计 算, 发送 帧图像所要地时间为 奇场 (FODD=1 要有 位地地址信号线和 位地数据信号线. 采集到地图像信号是并行地数字信号. 要将 这些信号发射出去, 还需要转化为异步串行数据, 这个 工作由 来完成. 我们所规定地异步串行通信协议 和通用地 协议类似：xHAQX74J0X 0 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 UV0 UV1 UV2 UV3 UV4 UV5 UV6 UV7 1 起 停 始 止 8 位亮度数据 8 位色度数据 位 位LDAYtRyKfE 没有信号时, 线为高电平；要传送数据地时 候, 先发送 个低电平脉冲 起始位） , 紧接着 个字节 地数据：,：）,然后再发送 个高电平脉冲停 止位） . 帧有效地串行数据就由这几部分构成. 微控制器 主要完成以下几个 任务 ： 初始化数字摄像头 ； 控制其它外设, 接收和处理键 盘命令, 控 制 照 明 设 备 地 开 启 等 ；Zzz6ZB2Ltk HREF t6 t2 PCLK x t1 t4 t3 1 2 有效数据 640 t5 t7 与 协同工作, 并提供人机 接口. 采用常用地 . 图像采 集模块地工作流程如图 所示.dvzfvkwMI1 Y/ UV 图像传输模块 图像传输模块）由一块单 片无线收发芯片 完成. VSYNC Tvs Y/ UV 1行 Tve 工作在 频带,集成了频率 综合器、 功率放大器、 晶体振荡器和调 制器. 由于 使用了晶体振荡器rqyn14ZNXI T行 图 工作时序 PCLK HREF VSYNC UV7 UV6 UV5 UV4 UV3 UV2 UV1 UV0 Y7 Y6 Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0EmxvxOtOco 门铃钮按下？ Y CON19 J1 N 数据 接收 模块 启动 发声 模块 单片机开启照明,向数据传输模块 发送开始振铃命令,通知FPGA启动 图像采集 进行图像采集,FPGA向存储器缓存 一定地数据后,开始向数据传输模块 发送数据SixE2yXPq5 93 Y0 94 Y1 95 Y2 96 Y3 97 Y4 98 Y5 99 Y6 100 Y7 75 76 79 80 82 84 90 92 58 59 60 61 65 66 73 74 VSYNC HREF PCLK READY DATA UV0 UV1 UV2 UV3 UV4 UV5 UV6 UV7 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 U1 I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O 49 4 10 51 23 18 nCEO nCE TDI TDO TCK TMS I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O I/O EPF6010ATC100-1 VCCINT VCCINT VCCINT VCCINT VCCINT VCCINT 6 21 38 54 71 88 数据采集发送完成？ Y 关闭照明 N 图 与 和 地信号连接 图 图像采集模块工作流程 Microcontrollers & Embedded Systems 23 技术纵横 VDD C6 10nF C5 10nF TEC HN OLOGY REVIEW 完成. 可以同时发射 组、 R2 22k 接收 组信号. 在突发脉冲模式 下, 将 和 置高, 地 建立时间后, 开始监测空 中, 接 收 到 有 效 地 数 据 包 后 解 调 为原来地数字信号, 送到端头、 地址和 位, 发出中断命6ewMyirQFL L1 3.6nH 1.0pF C8 C3 22nF RF I/O 1.0pF L2 22nH AVDD PWR_UP TEST AVDD AVSS IREF 24 23 22 21 20 19 7 CLK1 8 DATA 9 DVDD 10 AVSS 11 XC2 12 XC1 PWR_UP CE DR2 CLK2 DOUT2 CS DR1 CLK1 DATA 1 2 3 4 5 6 CE DR2 CLK2 DOUT2 CS DRI AVSS AVDD VSS_PA ANT2 ANT1 VDD_PA 18 17 16 15 14 13 C4 2.2nF C9 令, 拉高. 也可以置 为低来中止 字地接收, 同时为 载入数据输出适当频率地时钟. 当所有地数据载入后, 将 拉 低, 准备接收下一个数据 包. ）图像转换和暂存kavU42VRUs U1 OFN24/5X5 X1 C7 33nF R1 1 M C1 22pF C2 22pF 传输给 地异步 串行数据, 经过 转换为并行 数据并暂存到缓冲区 地外 部 ） , 收到 地命令后将 内地数据送到 显示. 当 整幅图像都被接收以后, 将 存储地视频发送到 控制器 .出于安全性地考虑,系 统同时还外挂有 地闪存来保存视频历史记录. 图 像转换和暂存地过程, 其实是前面图像采集地逆过程. 接收部分 地设计与发送部分类似, 这里不再详述. ）图像显示 图像显示由 控制器 和 显示模块 组成. 是一种点阵 控制器,支持地分辨率高达 单色显示）,能同 多种微控制器接口. 图 为 与 显示模块和 等设备地连接图. 地控制信号和图像显示地地址信号由 提供. 从 获得待显示地图像数据, 得到 y6v3ALoS89 16MHz 图 外围电路 和稳定地频率合成器, 因此频率漂移很低 . 电源电压 范围为 , 输出功率为 , 电流消耗仅 . 输出功率和频偏可通过外接电阻进行编程. 输出信号为 调制地 高斯键控频率信号） , 很容易通过 线串行 口进行收发.图 为 在无线通信中扩展地外 围电路. 通过 、 、 引脚地选择, 可以工 作在激活 等待 节能模式.这里,使 工作在激 活地突发脉冲）模式. 该模式使用片上 . 在不使用 控制数据操作情况下, 能以极低地功耗 运行数字部分而又以极快地速度 最高为 ） 传输数 据, 从而大大减少了电流消耗, 降低了系统成本并且减 少了传输时地“空中冲突” 冒险. 送来地异步串行数据经过 内 部地 带通滤波、 低噪声放大、 频率综合和脉 冲放大, 被调制成 上地 信号, 完成 图像信号地传输.M2ub6vSTnP 其它外设 视频历史记录 (2MB闪存 像接收、 图像转换和暂存、 图像显示. 如图 所示. ）图像接收 图像接收部分也是由无线收发芯片 0YujCfmUCw 图像接收模块 图 图像接收显示模块硬件结构 24 TEC HN OLOGY REVIEW 技术纵横 嵌入式家庭网关中 接口地软件模拟郑州轻工业学院黄布毅 童志文 陈晓雷 摘要 关键词 介绍嵌入式家庭网关地基本框架和信息流程, 及其 地体系结构和内部资源；说明在 所选用 操作系统下, 添加 接口驱动程序地详细过程. 家庭网关软件模拟eUts8ZQVRd 引言 随着信息社会地发展, 网络和信息家电越来越多地 出现在人们地生活中. 人们普遍要求将家庭内地所有家 用电器与 连接起来, 实现主人在远方用计算机 或电话通过 对家庭用电设施进行监控. 家用电 器制造商可以通过网络对其生产地设备进行售后跟踪服 务 ； 家用电器有故障时能自动按预设地邮件地址来发送 电子邮件进行报警. 这就需要有一个 “家庭网络中央控 制器” 它对外与 连接,对内通过家庭内部无线 . 局域网将所有家用电器连接成一体, 从而确保信息家电 安全地接入 . 当前, 多数研究单位推出地家庭 网络智能控制器, 均以 或准 机作为硬件平台, 由 于价位高而均未被市场容纳. 嵌入式 是近几年发展起来地一项新兴技术. 以 位 嵌入式微处理器为硬件平台, 通过移植嵌 入式操作系统 内核, 开发相应地硬件驱动、 微 型 和上层应用软件, 最终实现产品化地嵌入式家庭 网络中央控制器. 该系统具有体积小、 功耗低、 价格便 宜地特点. 命令后将数据传送给 , 由它将一幅图像地数据 暂时缓存到存储器. 当户主按下应答键, 传达显 示命令, 就从存储器取出数据传送给 , 户 主就能见到来访者了.sQsAEJkW5T 时钟 控制信号 单片机 地址信号 MCU 控制信号 SED1353 LCD显示屏 存储器 系统地硬件组成 本系统以高性能、低价格地 为主.它 是 公司推出地基于 核, 精简指令 系统地 位高速微处理器. 工作电压为 , 内核 地工作电压为 , 大大降低了芯片地功 耗. 片上资源：一个总线仲裁器可以根据总线 仲裁优先级在片上功能模块和外围设备之间进行系统总 线控制权分配；指令、数据复用 ,每 为 页, 并可全部或部分设置为 ； 个主 总线控 制器, 可作为主发送器或主接收器, 能连接多个从设 备； 个通用 ； 个通用 口； 路 线 口, 其中一个支持 ,可用于红外通信； 组 用于管理外部存储器.另外,可扩展 组动态存储 器和 扩展 设备； 通道带有双 传送方 式地 口； 个 自适应以太网控制器. 图 为家庭网关地硬件框图, 以 为基本核 心系统, 外围扩展一系列功能模块. 有 键盘及大 屏幕 显示构成良好地人机界面, 用于手动本地参数 查询和设定. 家庭网关基本系统以 接口与 GMsIasNXkA 印制板设计要点 为了获得好地射频性能, 印制板 ） 地设计是非常 重要地. 发射和接收端电路使用两层地 板, 空余部 分大面